癫痫是一种间歇发作的神经系统疾病，发作时表现为大脑特定区域神经元兴奋性持续增强。研究人员发现神经元中C蛋白的表达量可指示神经元兴奋性变化。
（1）将C蛋白和绿色荧光蛋白融合基因导入作为 载体载体的腺相关病毒，感染小鼠神经元。
（2）研究人员用特定药物诱导小鼠癫痫发作，出现绿色荧光的神经元兴奋性 持续增强持续增强。
①K通道蛋白广泛分布于中枢神经系统，激活后可促进K+大量外流并抑制突触前膜释放神经递质。研究人员构建C蛋白、绿色荧光蛋白和不同K+通道蛋白的融合基因并转入体外培养的神经元中。K+通道蛋白基因的插入位点应为如图中的 cc（选取图中序号）。
②诱导癫痫发生后24h,再次诱导癫痫发生，并在不同时间点检测改造后的神经元膜外电位强度，结果如表所示：
| 时间/K通道 | 0ms | 10ms | 50ms | 100ms | 200ms |
| Kv1.1 | ++ | + | - | - | + |
| KCNA1 | +++ | + | - | + | +++ |
需要第二次诱导癫痫发生后再检测神经元绿色荧光强度的原因是
将表达的K+通道蛋白表达于神经元细胞膜，便于观察癫痫发生后K+通道对癫痫症状的抑制作用
将表达的K+通道蛋白表达于神经元细胞膜，便于观察癫痫发生后K+通道对癫痫症状的抑制作用
。③研究表明，KCNA1适合作为癫痫的治疗靶点，结合表中数据，写出支持这一结论的理由。
（3）将人脑前额叶神经元和神经胶质细胞在培养皿中共培养，模拟人脑结构，验证融合基因对癫痫的治疗效果，对照组需导入的基因和实验组预期结果分别为
c、e
c、e
。a.C蛋白—绿色荧光蛋白-Kv1.1融合基因
b.C蛋白—绿色荧光蛋白-KCNA1融合基因
c.C蛋白—绿色荧光蛋白融合基因
d.神经元细胞膜上出现较多绿色荧光
e.神经元持续兴奋时间显著缩短
（4）综上所述，与K+通道激活剂相比，构建C蛋白-K+通道蛋白融合基因治疗癫痫的优势是
发生癫痫症状的神经元才会出现C蛋白表达增多，进而导致K+通道激活，可准确作用于发生癫痫症状的神经元，具有靶向性；并可在相对短的时间内恢复正常，避免影响正常的神经功能
发生癫痫症状的神经元才会出现C蛋白表达增多，进而导致K+通道激活，可准确作用于发生癫痫症状的神经元，具有靶向性；并可在相对短的时间内恢复正常，避免影响正常的神经功能
。【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用．
【答案】载体；持续增强；c；将表达的K+通道蛋白表达于神经元细胞膜，便于观察癫痫发生后K+通道对癫痫症状的抑制作用；c、e；发生癫痫症状的神经元才会出现C蛋白表达增多，进而导致K+通道激活，可准确作用于发生癫痫症状的神经元，具有靶向性；并可在相对短的时间内恢复正常，避免影响正常的神经功能
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/2 8:0:9组卷：49引用：1难度：0.5
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1．学习以下材料，回答（1）～（4）题。
利用抑制性tRNA进行无义突变遗传病的治疗
无义突变是由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子（UAA、UAG或UGA），从而使肽链合成提前终止，造成蛋白质的功能改变，引发相关疾病。约有10%～15%的人类基因相关遗传疾病是由无义突变引发的。常规的基因治疗是将正常基因的cDNA序列或是有治疗价值的基因（如CRISPR-Cas9相关的基因编辑工具）通过一定的方式导入人体靶细胞内，达到替代或修复缺陷基因、治疗疾病的目的。导入基因插入位置不当、过高或过低表达，都可能会导致副作用。尽管基因编辑可以实现生理水平的基因表达，但基因编辑工具引入外源蛋白可能引发强烈的免疫反应仍然是巨大的挑战。
抑制性tRNA（sup-tRNA）由天然tRNA改造而来，它的反密码子通过碱基配对原则可以识别无义突变的终止密码子，使得mRNA在翻译至无义突变位点时不启动翻译终止而是继续向后进行翻译，获得有功能的全长蛋白。
I型黏多糖贮积症的病因，是相关基因发生无义突变，产生终止密码子UAG。研究者构建小鼠该突变基因mldua和Flag基因融合的载体（图1），以及针对该无义突变设计的sup-tRNA表达载体（产生的sup-tRNA能够识别UAG并携带酪氨酸Tyr,简写作sup-tRNATyr），将其导入细胞进行研究，发现与具有相似作用的化合物G418比较，sup--tRNA的作用更加显著（图2）；进一步利用重组腺相关病毒作为载体将sup-tRNA导入患病小鼠模型中，实验显示能够降低黏多糖过度积存，实现对该病症的有效治疗，其疗效可以持续半年以上。
从整体来看，G418在促进跨越无义突变位点继续翻译时引入的氨基酸较为随机，而sup-tRNA引入的氨基酸较为单一，且不会影响内源tRNA稳态，所以sup-tRNA在个体治疗中具有很高的安全性，因而在未来基因突变引起的疾病相关治疗中具有非常大的应用前景。
（1）侵染时，作为载体的重组腺相关病毒与靶细胞膜上的发生识别，引发内吞，进入细胞后释放单链DNA作为模板，利用宿主细胞的催化合成其互补DNA链，再经过过程产生sup-tRNA。
（2）除了引入的氨基酸较为单一，不影响内源tRNA稳态，我们还可推断，用于治疗的sup-tRNA在正常终止密码子处（填“能”或“不能”）继续往后翻译，具有很高的安全性。
（3）研究者构建mldua突变基因和Flag基因融合的载体，目的是通过检测来确定是否跨越无义突变位点继续向后翻译。实验结果表明，相比于化合物G418，sup-tRNA在促进无义突变位点的翻译方面更加有效，支持这一结论的依据是：。
（4）有文献报道，已在近1000个不同的人类基因中发现了7500多个无义突变。常规的基因治疗需要为每种疾病设计独特的治疗策略，这将是一项耗费惊人的项目。据此说明sup-tRNA的应用价值。发布：2025/1/3 8:0:1组卷：28引用：1难度：0.6 -
2．人类基因组计划测定了人体的24条染色体，这24条染色体是（ ）
发布：2024/12/31 0:30:1组卷：115引用：7难度：0.7 -
3．几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，自然界有些植物能产生几丁质酶催化几丁质水解从而抵抗真菌感染。通过基因工程将几丁质酶基因转入没有抗性的植物体内，可增强其抗真菌的能力。如图表示为获取几丁质酶基因而建立cDNA文库的过程。
（1）图示以mRNA为材料通过法获得cDNA，该方法依据的原理是，通过这种方法获得的基因中因缺乏和结构，导致将其直接导入受体细胞中不能复制和表达。
（2）与选用老叶相比，选用嫩叶更容易提取到mRNA，原因是，且提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是。
（3）将从cDNA文库中获得的几丁质酶基因和质粒载体用酶和DNA连接处理后连接起来，构建基因表达载体，DNA连接酶催化形成的化学键是。发布：2025/1/5 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.7
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